DE2834896C2

DE2834896C2 - Gewindebohrfutter

Info

Publication number: DE2834896C2
Application number: DE2834896A
Authority: DE
Inventors: Frederick W. Waltham Mass. Ruland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1985-07-11
Also published as: JPS5820730B2; US4123192A; DE2834896A1; JPS5462593A; FR2405778B1; FR2405778A1; GB2005578A; CA1091068A; ES474093A1

Description

55

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gewindebohrfutter mit einer treibenden Spindel zum Ansetzen an eine Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine, der axial fluchtend und gegenüberliegend eine Werkstückspindel angeordnet ist, sowie mit einer das Gewindebohrwerkzeug aufnehmenden getriebenen Spindel, wobei durch axiales Bewegen der getriebenen Spindel diese wahlweise direkt oder über eine Zahnradübersetzung mit der treibenden Spindel, die Drehrichtung beibehaltend mittels einer Kupplung kuppelbar ist.

Normalerweise erfolgt das Gewindebohren durch Vorschieben eines Gewindebohrwerkzeugs in ein mit Gewinde zu versehendes Loch, wobei das Werkzeug in bezug auf das Werkstück in einer ersten Richtung mit einer vorbestimmten Drehzahl umläuft; dann wird das Werkzeug aus dem Loch zurückgezogen, wobei es in Gegenrichtung mit einer vorbestimmten Drehzahl umläuft. In der Praxis gibt es viele Möglichkeiten zur Durchführung eines solchen Arbeitsgangs. Zü.n Beispiel wird bei einem herkömmlichen Gewindebohrwerkzeug mit axialem Spiel das Werkzeug ortsfest gehalten, während das Werkstück während des Werkzeugvorschubs in das Loch in eine erste Richtung und beim Rücklauf des Werkzeugs in die Gegenrichtung gedreht wird. Zum Steuern der Werkstückspindel bei diesem Verfahren ist ein herkömmliches umschaltbares Zahnradgetriebe verwendbar. Alternativ wird das Werkstück ortsfest gehalten, während das Gewindebohrwerkzeug während der Vorschubperiode des Arbeitszyklus in eine erste Richtung und während der Rücklaufperiode in die Gegenrichtung umläuft. Dieses Vorgehen wird unter Verwendung umschaltbarer Zahnradgetriebe zum Kuppeln des Gewindebohrwerkzs:ugs mit der Werkzeugantriebswelle ausgeführt. Alternativ kann in Verbindung mit einem herkömmlichen umschaltbaren Gewindefutter ein Konstantgeschwindigkeits-Werkzeugantrisb benutzt werden.

Wenn die eine geeignete Drehzahl liefernden Antriebe und Getriebe für die Spindel und die Bohrwerk?eugantriebswelle verfügbar sind, sind die oben erläuterten Verfahrensweisen zufriedenstellend. Es gibt jedoch viele Fälle, in denen diese Drehzahlen nicht verfügbar sind. Zum Beispiel sind in einem Mehrspindel-Drehautomaten mehrere Werkstückspindeln und zugeordnete koaxiale Werkzeugstellungen in einer Mehrfacharbeitsstationen-Anordnung vorhanden, so daß auf einer Maschine mit einem einzigen Antriebsmotor und einer zugeordneten Hauptantriebswelle mehrere Arbeitsvorgänge gleichzeitig durchführbar sind, ϊτι allgemeinen sind die Spindeln und die Werkzeugpositionen symmetrisch um eine Mittenachse angeordnet, und die Spindeln sind mit einem Karussellträger gekoppelt, der um die Mittenachse schrittweise schaltbar ist. so daß jede Spindel schrittweise in jede Werkzeugstellung bewegbar ist. Bei diesem Aufbau werden an den verschiedenen Werkzeugstellungen geeignete Werkzeuge benutzt, so daß eine Folge von Bearbeitungsschritten an sämtlichen Werkstücken ausgeführt wird, während der Träger um die Mittenachse fortgeschaltet wird und in jeder Stellung so lange verweilt, bis der längste Arbeitsvorgang in der Folge beendet ist. Da die häufigsten Bearbeitungsvorgänge (z. B. Bohren) am besten so durchgeführt werden, daß das Werkstück mit relativ hoher Drehzahl in bezug auf das Werkzeug umläuft, sind Mehrspindelmaschinen typischerweise so eingerichtet, daß sich ein entsprechendes Drehzahlverhältnis für jede Bearbeitungsstation ergibt. Dieses Verhältnis ist jedoch normalerweise eine Größenordnung zu groß für Gewindebohrvorgänge. Mit einer Mehrstationenmaschine, bei der sämtliche Spindeln mit Drehzahlen umlaufen, die für die meisten Bearbeitungsvorgänge geeignet sind, kann also das Gewindebohlten nur mit das Drehzahlverhältnis vermindernden adaptiven Elementen durchgeführt werden.

Bisher sind zur Anpassung an die Hauptantricbswcllc der Maschine spezielle Getriebe vorgesehen worden, die zwei Reibungskupplungen und eine Zwcipunkl-Abnahme benutzen. Dabei wird die Werkstückspindel einer Gewindebohrstation auf der normalen Drehzahl gehalten, während die Getriebe- und Kupplungsanord-

nung die Drehzahl der Werkzeugantriebswelle so einstellt, daß das Gewindebohrwerkzeug so steuerbar ist, daß es wahlweise mit einer etwas höheren oder einer etwas niedrigeren Drehzahl als das Werkstück umläuft. Das Getriebe zum Verbinden der Werkzeugantriebswelle mit der Hauptantriebswelle wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die verschiedenen Drehzahlen von Gewindebohrwerkzeug und Werkstück relativ zueinander für den erwünschten Gewindebohrvorgang geeignet sind. Diese Anordnung erfordert jedoch ein relativ kompliziertes und teures Getriebewerk zum Steuern der Werkzeugantriebswelle durch die Hauptantriebswelle.

Ein in seiner Drehzahl umschaltbares gattungsgemäßes Gewindebohrfutter zeigt die CH-PS 5 40 737. Dabei wird anstatt den Rücklauf des Gewindewerkzeugs durch einen Drehrichtungswechsel der Arbeitsspindel vorzunehmen, der Werkzeugträger selbst in eine andere Drehzahl umgeschaltet. Bei Erreichen einer bestimmten Gewindetiefe hört der Vorschub der Gewindeschneidvorrichtung auf, worauf eine erste Kupplung gelöst und beim Rückwärtshub der Gewindeschneidvoi richtung die andere Kupplung eingeschaltet wird, so daß dann die Werkzeugspindel mit einer kleineren Drehzahl als die Arbeitsspindel umläuft. Hierdurch wird das Gewindewerkzeug aus dem Gewinde herausgezogen (sog. Überholprinzip).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewindebohrfutter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs dahingehend zu verbessern, daß der Überholantrieb für den Gewindebohrer in kompakter Bauweise in einem rohrförmigen, mit der Bohrachse konzentrischen Gehäuse untergebracht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angeführten Merkmale. Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige weitere Ausbildungen.

Die US-"pS 37 17 892 betrifft eine Ausführung eines für Umkehrbetrieb vorgesehenen Gewindebohrfutters mit Kupplungsmuffen und Einzelteilen, die den bei der erfindungsgemäßen Ausführung verwendeten Einzelteilen weitgehend entsprechen.

Die kompakte Bauweise des Gewindebohrfutters bei einem völlig glatter zylindrischen, mit der Bohrachse konzentrischen Gehäuse ermöglicht bei der Fertigung eine einfachere Bearbeitung, sie ist auch in der Anwendung vorteilhafter. Das wahlweise Festhalten der Kegelräder wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen in einer besonders betriebssicheren und klar aufgebauten Weise durchgeführt.

Das Gewindebohrfutter nach der Erfindung ist für eine Maschine mit wenigstens einer umlaufenden Werkstückspindel und einer zugeordneten koaxialen Werkzeugantriebswelle bestimmt. Das Gewindebohrfutter koppelt ein Gewindebohrwerkzeug mit der Antriebswelle in solcher Weise, daß das Werkzeug wahlweise so steuerbar ist. daß es in bezug auf ein eingespanntes Werkstück mit einer von zwei vorbestimmten Drehzahlen in gleicher Richtung wie die Spindel umläuft. Das Gewindebohrfutter ist wahlweise so einstellbar, daß die eine der beiden Drehzahlen höher und die andere niedriger als diejenige der Spindel ist.

Das Gewindebohren erfolgt dadurch, daß ein an der Spindel befestigtes Werkstück mit einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. 1000 U-") um die Achse des mit Gewinde zu versehenden Lochs umläuft. Während des Gewindebohrabschnitts des Arbeitszyklus, bei dem das Werkzeug in Richtung zum V'nrkstück in axialer Richtung kraftbeaufschlagt ist, steuert das Gewindebohrfutter das Werkzeug so, daß es um die Bohrlochachse in der gleichen Richtung wie das Werkstück, jedoch mit einer davon verschiedenen Drehzahl, um'äuft und in das Loch vorgeschoben wird. Damit läuft das Werkzeug in einer ersten Richtung in bezug auf das Werkstück mit einer ersten davon verschiedenen Drehzahl um. Nach dem Vorschub in das Loch bis zur erwünschten Tiefe beginnt der Rücklaufabschniit des Arbeitszyklus, wobei das Gewindebohrwerkzeug in axialer Richtung von dem Werkstück weg kraftbeaufschiagt wird. Das Gewindebohrfutter steuert das Werkzeug so, daß es um die Lochachse in der gleichen Richtung wie das Werkstück, jedoch wiederum mit einer davon verschiedenen Drehzahl umläuft. Somit läuft das Werkzeug während des Rücklaufabschnitts des Arbeitszyklus in bezug auf das Werkstück mit einer zweiten unterschiedlichen Drehzahl um. Die Drehzahlen des Gewindebohrwerkzeugs während des Vorschubs und des Rüt '■ ;aufs sind so gewählt, daß die beiden unterschiedlichen Drehzahlen entgegengesetzte Polarität haben. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Folge der unterschiedlichen Drehzahlen zum Vorschub und zum Rücklauf umgekehrt w rden. Damit können entweder links- oder rechtsgängige Gewinde gebohrt werden. Die unterschiedlichen Drehzahlen des Gewindebohrwerkzeugs sind in erwünschter Weise steuerbar, z. B. so, daß eine relativ lange Gewindebohrperiode mit einer relativ kurzen Rücklaufperiode kombiniert wird. Ferner ist die

~o Größe der unterschiedlichen Drehzahlen durch die Auswahl des Übersetzungsverhältnisses in einfacher Weise steuerbar. Man kann auch das herkömmliche freie axiale Spiel vorsehen, wodurch sich ein automatischer Vorschub ergibt. Auch können in Verbindung mit der Erfindung herkömmliche Verfahren in bezug auf Tiefenanschlag und schaltbares Kuppeln angewandt werden.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bohrfutters dar. Es zeigt

F ι g. 1 eine Drehbank mit einem Gewindebohrfutter; F i g. 2 eine Schnittansicht nach Fig. 1; und
F i g. 3eine Explosionsansicht nach Fig. 1.
F i g. 1 zeigt eine herkömmliche Drehbank 10 mit einer Werkstückspindel 12 und einem zugeordneten

<5 Spannfutter 14 für das Werks'ück sowie einer Werkzeugantriebswelle 16. Die Welle 16 und die Spindel 12 werden so getrieben, daß ..e koaxial in die gleiche Richtung um eine Bezugsachse 24 mittels einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) umlaufen. Fer-

ner zeigt Fig. I eine Antriebswelle 30 und ein Werkzeugfutter 32, das mit einem Gewindebohrwerkzeug 34 gel op_Hel: ist.

Das Gewindebohrfutter 40 koppelt die Abtriebswelle 30 und das Gewindeuohrwerk/eug 34 mit der Antriebswelle 16, so daß diese Elemente koaxial mit der Achse 24 umlaufen. Das Gewindebohrfutter 40 und die Abtriebswelle 30 sind in F i g 2 im Schnitt und in F i g. 3 in Explosionsansicht gezeigt. Das Gewindebohrfutter 40 ist im wesentlichen in einem Futtergehäuse 41 eingeschlossen und verläuft auf einer Längsachse 41a. Wenn d'is Gewindebohrfutter 40 auf der Drehbank IG montiert ist, ist die Achse 41a mit der Achse 24 koaxial. Das Futtergehäuse 41 umfaßt einen Anschlagarm 41 b, der an einem ortsfesten Teil der Drehbank 10 in Anlage gelangt und das Futtergehäuse 41 an einer Rotation um die Achse 41a hindert.

Eine Mitnehmermuffe 42 an einem Ende des Gewindebohrfutters 40 dient zum direkten Koppeln mit der

Antriebswelle 16. Die Mitnehmermuffe 42 ist über zwei zusammengehörige Kugellager 42a drehbar an dem Futtergehäuse 41 befestigt und umfaßt einen Ring teil 43 mit axial verlaufenden Schlitzen 44, 45 und 46. Ein Kegelrad 48 mit einer mittigen Bohrung ist an dem Futtergehäuse 41 mittels eines Stifts 50 befestigt. Ein Träger 52 trägt drei Planetenräder 54, 56 und 58, die mittels Wellen 60,62, 64, die in bezug auf die Achse 41a radial verlaufen, drehbar mit dem Träger 52 gekoppelt sind. Der Träger 52 umfaßt drei in axialer Richtung verlaufende Mitnehmerlappen 67,70 und 72, die in die Schlitze 44,45 und 46 des Ringteils 42 eingreifen

Ein zweites Kegelrad 80 ist dem Träger 52 benachbart so angeordnet, daß jedes Planetenrad 54,56 und 58 mit den Kegelrädern 48 und 80 kämmt. Das Kegelrad 80 umfaßt drei innere Mitnehmerlappen 82, 84 und 86. Die Kegelräder 48 und SO, is: Träger 52 und der Ririgtci! 43 der Mitnehmermuffe 42 weisen sämtlich eine Mittenbohrung auf und sind mit der Bezugsachse 41a koaxial.

Eine Abtriebsmuffe 90 ist am anderen Ende des Gewindebohrfutters 40 angeordnet. Sie ist mit dem Futtergehäuse 41 mittels eines Paars von zusammengehörigen Lagern 92 drehbar verbunden und umfaßt einen Ringteil 91 mit drei in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen 94, % und 98 (letzterer ist nicht gezeigt) zum Eingriff mit den inneren Mitnehmerlappen 82,84 und 86 des Kegelrads 80. Das andere Ende der Abtriebsmuffe 90 umfaßt eine Tief -neinstellmutter 88. Die Abtriebsmuffe 90 und ihr Ringteii 91 haben ebenfalls eine Mittenbohrung und sind mit der Achse 41a koaxial.

Der soweit erläuterte Aufbau eignet sich zur Kopplung mit der Antriebswelle 16 der Drehbank 10. Im gekoppelten Zustand wird die Drehbewegung der Antriebswelle 16 unmittelbar auf die Mitnehmermuffe 42 übertragen, die mit gleicher Drehzahl in gleicher Richtung umläuft. Die Drehbewegung der Mitnehmermuffe 42 wird direkt auf den Träger 52 übertragen, und zwar mittels der Mitnehmerlappen 68, 70, 72 des Trägers 52, die in die Schlitze 44,45 und 46 des Ringteils 43 eingreifer. Die Planetenräder 54, 56 und 58 des Trägers 52 kämmen ihrerseits mit den Kegelrädern 48 und 80. Das Kege'rad 48 wird in bezug auf das Futtergehäuse 41 mittels des Stifts 50 in unveränderlicher Orientierung gehalten. Das Kegelrad 80 ist angetrieben und läuft in gleicher Richtung wie die Mitnehmermuffe 42 und die Welle 16 jedoch mit höherer Drehzahl als die Mitnehmermuffe 42 um. wobei die^re Drehzahl durch die Übersetzungsverhältnisse der Kegelräder und Pianetenräder bestimmt ist Dir Abtriebsmuffe 90 wieder jm wird von den Mitnehmerlappen 82,84 und 86 getrieben und läuft in der gleichen Richtung und mit der gleichen Drehzahl wie das Kegelrad 80 um. Infolgedessen ergeben sich bei dem Gewindebohrfutter 40 zwei Antriebskraftquellen mit gleicher Antriebsrichtung und verschiedener Drehzahl, nämlich die Mitnehmermuffe 42 und die Abtriebsmuffe 90. Bei dem Aufbau nach den F i g. 2 und 3 läuft die Mitnehmermuffe 42 relativ zu der Abtriebsmuffe 90 mit niedriger Drehzahl um.

Mit diesem Aufbau kann jede herkömmliche Kupplungsvorrichtung, ζ. B. eine Klauen-, Bolzen-, Kugeloder Reibungskupplung, benutzt werden, um wahlweise jede dieser Quellen zum Treiben der Abtriebswelle 30 zu benutzen. Bei dem bevorzugten Ausfühningsbeispie! wird die folgende Klauenkupplung verwendet:

Die Abtriebswelle 30 ist mit der Mitnehmermuffe 42 mittels einer Feder 105 gekuppelt, so daß ein freies axiales Spiel bzw. »Schweben« der Abtriebswelle und infolgedessen ein Vorschub eines Werkzeugs in das Werkstück erfolgt. Die Abtriebswelle 30 umfaßt ein Drucklager 103 und einen Ansatz 104. Der Ansatz 104 erstreckt sich durch die Mittenbohrung der Abtriebsmuffe 90, der Kegelräder 48 und 80 sowie des Trägers 52. Drei Abtriebsstifte 106, 108 und 110 (nur einer ist gezeigt) sind in Löchern 106a, 108a und 110a im Ende des Ansatzes 104 einsetzbar und springen radial davon vor. Eine Stifthaltebuchse 112 ist in dem Ansatz 104 angeordnet und hält die Stifte in ihrer Lage.

Eine erste Kupplungsmuffe 120 ist in dem Ringteil 43 der Mitnehmermuffe 42 angeordnet. Die Kupplungsmuffe 120 umfaßt Lappen 122,124 und 126 (nur einer ist gezeigt), die in die Schlitze 44,45 und 46 des Ringteils 43 eintreten, so daß die Kupplungsmuffe 120 so getrieben wird, daß sie mit dem Ringteil 43 umläuft. Die Kupplungsmuffe 120 ist längs der Achse 41a mittels einer Feder i2S von dem Ringieil 43 weg fcucikiafiueaufschlagt.

In ähnlicher Weise ist eine zweite Kupplungsmuffe 130 in dem Ringteil 91 der Abtriebsmuffe 90 positioniert. Die Kupplungsmuffe 130 hat Lappen 132,134 und 136, die in die Schlitze 94, % und 98 des Ringteils 91 eintreten, so daß die Muffe 130 mit der Abinebsmuffe 90 umläuft. Eine Feder 138 beaufschlagt die Muffe 130 längs der Achse 41a von der Abtriebsmuffe 90 weg.

Die fcupplungsmuffen 120 und 130 bilden zusammen mit den getriebenen Stiften 106,108 und 110 eine selektive Kupplungsvorrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung entweder von dor Mitnehmermuffe 42 oder von der Abtriebsmuffe 9fe. Im Betrieb ist an der Abtriebswelle 30 ein Futter 32 befestigt und halten ein Gewindebohrwerkzeug 34. Wenn das Gewindebohrwerkzeug 34 gegen die Antriebswelle 16 gedrückt wird (z. B. wenn das Werkzeug 34 in ein Werkstück eingeführt wirdV gelangen Hie Ah'riebsstiftc =06, =0S und 110 des Ansatzes 104 mit der Antriebsmuffe 120 in Anlage, so daß eine Kopplung der Drehbewegung der Antriebswelle 16 über den Ringteil 43 auf den Ansatz 104 und das Gewindebohrwerkzeug 34 erfolgt. Infolgedessen läuft das Gewindebohrwerkzeug 34 in der gleichen Richtung und mit gleicher Drehzahl wie die Antriebswelle 16 um. Wenn das Gewindebohrwerkzeug 34 von der Antriebswelle 16 weggedrückt wird (z. B. beim Rücklauf aus dem Werkstück), lösen sich die Abtriebsstifte 106, 108 und 110 des Ansatzes 104 von der Kupplungsmuffe 120 und gelangen mit der Kupplungsmuffe 130 in Eingriff, so daß die relativ hochdrehzahlige Drehbewegung des Kegelrads 80 und der Antriebsmuffe 90 mit dem Ansatz 104 und dem Gewindebohrwerkzeug 34 gekuppelt wird.

Durch geeignete Auswahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen den Kegelrädern und den Ritzeln kann ein erwünschtes Paar von Umlaufgeschwindigkeiten für das Werkzeug 34 in Verbindung mit der Geschwindigkeit der Werkstückspindel gewählt werden, so daß eine erwünschte unterschiedliche Gewindebohrwerkzeuggeschwindigkeit und Werkstückgeschwindigkeit erreicht wird. Die Tiefeneinstellmutter 88 ist in bezug auf die Abtriebsmuffe 90 einstellbar positioniert und begrenzt die Bewegung der Abtriebswelle 30, bevor die Muffe 120 sich von den Stiften 106, 108 und 110 löst und die Muffe 130 damit in Eingriff gelangt, so daß ein stellungsgeschaltetes automatisches Zurückziehen des Werkzeugs vom Werkstück erreicht wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Werk-Stückspindel mit 1000 U-' und die Antriebswelle 16 in gleicher Richtung mit 800 L)-' umläuft sind die Übersetzungsverhältnisse so ausgelegt, daß die Mitnehmermuffe 42 und die Abtriebsmuffe 90 zwar beide in dersel-

ben Richtung umlaufen, jedoch mit 800 U^-1 bzw. 1600 LJ-'. Unter diesen Bedingungen wird das Werkzeug, wenn es in das Werkstück vorgeschoben wird, in Richtung zum Gewindebohrfutter 40 gedrückt, und infolgedessen treiben die Milnchmcrmuffc 42 und die ^r, Kupplungsmuffe 120 das Werkzeug mit der gleichen Drch/MiU von 800 LJ-' wie die Welle 16. Damit läuft das Gewindebohrwerkzeug um 200 U-' langsamer als das Werkstück um, wodurch ein Vorschieben des Werkzeugs in das Werkstück erfolgt. Wenn das Gewindebohrwerkzeug 34 von dem Werkstück zurückgezogen wird, wird das Werkzeug von dem Gewindebohrfutter weggedrückt, und infolgedessen treiben die Abtriebsmuffe 90 und die Antriebsmuffe 130 das Werkzeug mit der Drehzahl von 1600 U"¹ der Abtriebsmuffe 90. Damit läuft das Werkzeug um 600L)-' schneller als das Werkstück um, während das Werkzeug aus dem Werkstück zurückgezogen wird.

Das Ausführungsbeispiel kann auch dazu dienen, in Gegenrichtung ein Loch in ein Werkstück zu bohren (z. B. linksgängig im Gegensatz zu rechtgängig). Dabei wird die Gewindebohrvorrichtung so modifiziert, daß die Kegelräder 48 und 80 vertauscht und der Träger 52 umgekehrt wird. Mit diesem Aufbau legt der Stift 50 das Kegelrad 48 immer noch in bezug auf das Futtergehäuse 41 fest. Die Lappen 82, 84 und 86 des Kegelrads 80 greifen in die Schlitze 44,45 und 46 der Mitnehmermuffe 42 ein, und die Lappen 68, 70 und 72 des Trägers 52 treten in die Schlitze 94,95 und 98 der Abtriebsmuffe 90 ein. Dabei wird das Kegelrad 80 von der Mitnehmermuffe 42 und den Lappen 82, 84 und 86 getrieben und läuft mit der gleichen Drehzahl wie die Mitnehmermuffe 42 und die Antriebswelle 16 um. Der Träger 52 wird von den Ritzeln 54,56 und 58 getrieben und läuft in die gleiche Richtung wie die Mitnehmermuffe 42, jedoch mit niedrigerer Drehzahl als diese, um. Die Abtriebsmuffe 90 wiederum wird von den Lappen 68, 70 und 72 getrieben und läuft in die gleiche Richtung und mit gleicher Drehzahl wie der Träger 52 um. Infolgedessen bilden die Muffen 42 und 90 wiederum die beiden in die gleiche Richtung, jedoch mit unterschiedlichen Drehzahlen laufenden Antriebskraftquellen, jedoch läuft bei dieser Ausführungsform die Mitnehmermuffe 42 in bezug auf die Abtriebsmuffe 90 mit hoher Drehzahl um.

Dabei ist die gleiche Kupplungsvorrichtung wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 und 3 anwendbar, um wahlweise das Gewindebohrwerkzeug 34 entweder mit der Muffe 42 oder mit der Muffe 90 während des Vorschub- und des Rückiaufteils des Bohrvorgangs zu kuppeln, was in der bereits erläuterten Weise geschieht.

Wenn z. B. bei diesem Ausführungsbeispiel die Werkstückspindel in eine erste Richtung mit 1000 LJ-' und die Antriebswelle in die gleiche Richtung mit 1200 U~' umläuft, können die Obersetzungsverhältnisse so ausgelegt sein, daß die Muffe 42 und die Muffe 90 beide in die erste Richtung, jedoch mit 1200 LJ-' bzw. 600 U-', umlaufen. Wenn unter diesen Bedingungen das Gewindebohrwerkzeug 34 in das Werkstück vorgeschoben wird, wird das Werkzeug gegen das Gewindebohrfutter 40 gedrückt, und infolgedessen treiben die Muffe 42 und die Kupplungsmuffe 120 das Werkzeug mit der gleichen Drehzahl von 1200 LJ-' wie die Welle 16. Somit läuft das Gewindebohrwerkzeug um 200 LJ-¹ schneller als das Werkstück um, während es automatisch m das Werkstück vorgeschoben wird. Wenn das Gewindebohrwerkzeug 34 aus dem Werkstück zurückgezogen wird, wird das Werkzeug von dem Gewindebohrfutter weggedrückt und infolgedessen treiben die Antriebsmuffe 90 und die Kupplungsmuffe 130 das Werkzeug mit der gleichen Drehzahl von 600U-¹ wie die Antriebsmuffe 90. Damit läuft das Werkzeug um 400 U-' langsamer als das Werkstück um, während es aus dem Werkstück zurückgezogen wird,

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbcispiclen entsprechen das Kegelrad 80 und die Planetenrädcr 54, 56 und 58 dem Zentralrad bzw. den Planetenrädern eines Umlaufgetriebes, das in einem festgelegten Hohlrad (das dem festgelegten Kegelrad 48 entspricht) arbeitet. Alternativ kann das Kegelrad 48 als Zentralrad eines Umlaufgetriebes mit festgelegtem Zentralrad angesehen werden, wobei entweder der Planetenträger oder das Hohlrad getrieben wird. Bei alternativen Ausführungsformen können äquivalente Umlaufgetriebeanordnungen mit der Erfindung verwendet werden, wobei z. B. das Zentralrad, die Planetenräder und das Hohlrad parallele Mittenachsen haben. Ferner können auch andere alternative Formen ausgebildet sein, so daß die Werkzeugantriebswelle direkt mit dem Kegelrad 80 in dem Aufbau nach den F i g. 2 und 3 gekoppelt ist; ferner kann die Werkzeugantriebswelle in der erläuterten modifizierten Ausführungsform direkt mit dem Träger 52 gekoppelt sein.

Es kann ein relativ kleines und leicht montierbares Gewindebohrfutter 40 zum Zusammenwirken mit der Drehbank 10 vorgesehen sein. Alternativ kann auch eine oder mehrere der verschiedenen Arbeitsstationen z. B. eines Mehrspindel-Drehautomaten mit einem Gewindebohrfutter 40 ausgerüstet sein. Dabei sind dann für den Hauptantriebsmotor der Mehrstationenmaschine oder die Antriebswellen keine Drehzahländerungen erforderlich, und die üblichen Hochgeschwindigkeits-Bohrvorgänge können an einigen Stationen unterhalten werden, während gleichzeitig Gewindebohrvorgänge mit relativ niedriger Drehzahl durchführbar sind. Durch die vorteilhafte Größe und einfache Montage des Gewindebohrfutters 40 wird relativ wenig Zeit benötigt, um eine Maschine zum Gewindebohren einzurichten, wodurch im Vergleich zu früheren Systemen eine relativ hohe Leistungsfähigkeit erzielbar ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gewindebohrfutter mit einer treibenden Spindel zum Ansetzen an eine Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine, der axial fluchtend und gegenüberliegend eine Werkstückspindel angeordnet ist, sowie mit einer das Gewindebohrwerkzeug aufnehmenden getriebenen Spindel, wobei durch axiales Bewegen der getriebenen Spindel diese wahlweise to direkt oder über eine Zahnradübersetzung mit der treibenden Spindel, die Drehrichtung beibehaltend mittels einer Kupplung kuppelbar ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradübersetzung aus einem konzentrisch die Kupplung (106,108,110, 120, 130) umfassenden Umlaufgetriebe besteht, gebildet aus zwei hintereinander angeordneten Kegelrädern (^, 80), von denen das eine (48) mittels eines Stiftes (SO) mit dem Futtergehäuse (41) verbunden ist und einem zwischen den Kegelrädern (48, 80) angeordneten, die Planetenräder (54,56,58) aufnehmenden Träger (52).

2. Gewindebohrfutter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Futter-Gehäuse (41) eine Mitnehmermuffe (42) als treibende Spindel drehbar gelagert ist, die einen mit Schlitzen (44, 45, 46) versehenen Ringteil (43) aufweist, in dem eine Kupplungsmuffe (120), belastet durch eine Feder (128), verschiebbar ist, wobei die Klauen der Kupplungsmuffe (120) einerseits in Abtriebsstifte (106,108,110) eingreifer, können, ex in Lt.hern (106a, 108a, 110a) eines mit der getriebenen Spindel (30) verbundenen Ansatzes (104) sitzen und die vupplungsmuffe (120) andererseits mit Lappen (122,1124,126) in die Schlitze (44,45,46) des Ringteils (43) eingreifen.

3. Gewindebohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (52) für die Planetenräder (54, 56, 58) axial vorspringende Mitnehmerlappen (68. 70, 72) aufweist, die ebenfalls mit den Schlitzen (44,45,46) des Ringteils (43) in Eingriff bringbar sind.

4. Gewindebohrfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (104) eine Abtriebsmuffe (90) mit einem Ringteil (91) durchsetzt.

in dem eine zweite, der ersten Kupplungsmuffe (120) entgegengesetzt gerichtete Kupplungsmuffe (130), belastet durch eine Feder (138), verschiebbar ist, wobei die Klauen der Kupplungsmuffe (130) einerseits in die Abtriebsstifte (106, 108, 110) eingreifen können und andererseits mit auf der Kupplungsmuffe (130) sitzenden Lappen (132,134,136) in die Schlitze (94,96,98) des Ringteils (91) eingreifen.